Metode pembagian frekuensi untuk mengukur parameter isolasi grid-ke-tanah

Metode pembagian frekuensi memungkinkan pengukuran parameter grid-to-ground dengan menyuntikkan sinyal arus berfrekuensi berbeda ke sisi delta terbuka dari transformator tegangan (PT).

Metode ini berlaku untuk sistem tidak ditanah; namun, ketika mengukur parameter grid-to-ground dari sistem di mana titik netral ditanahkan melalui koil penekan busur, koil penekan busur harus diputuskan dari operasi sebelumnya. Prinsip pengukurannya ditunjukkan pada Gambar 1.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, ketika arus berfrekuensi berbeda disuntikkan dari sisi delta terbuka PT, arus nol urutan terinduksi pada sisi tegangan tinggi PT. Karena arus nol urutan ini memiliki magnitudo dan arah yang sama dalam tiga fase, ia tidak dapat mengalir melalui sisi pasokan atau beban dan hanya dapat membentuk loop melalui PT dan kapasitansi tanah. Oleh karena itu, diagram skematik Gambar 1 dapat lebih disederhanakan menjadi model fisik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Arus heterofrekuensi yang disuntikkan dari sisi delta terbuka PT adalah kuantitas yang diketahui, dan sinyal tegangan pada sisi ini dapat diukur secara langsung.

Setelah menetapkan model matematika seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 berdasarkan Gambar 2, kapasitansi ekuivalen fasa-ke-tanah jaringan distribusi tegangan menengah dapat dihitung dengan menggabungkan rasio transformasi PT, amplitudo arus suntikan dan amplitudo tegangan balik yang sesuai dengan dua frekuensi berbeda, serta perbedaan sudut fase antara sinyal tegangan balik dan sinyal arus suntikan pada kedua frekuensi tersebut.

Misalkan θₘ adalah perbedaan sudut fase antara sinyal tegangan dan sinyal arus suntikan, R adalah resistansi fasa sistem jaringan distribusi, dan Zₘ adalah impedansi fasa sistem jaringan distribusi. Maka:

Sederhanakan sebagai berikut:

Kapasitansi fasa-ke-tanah sistem jaringan distribusi.

Berdasarkan model fisik pada Gambar 3, model matematika yang sesuai dapat ditetapkan. Dengan mendeteksi dan mengukur sinyal-sinyal, nilai kapasitansi tiga fasa-ke-tanah (3C) dapat diukur. Namun, metode ini memiliki kesalahan inheren tertentu secara prinsip.